农业气象观测包括对农作物生长环境中物理要素和生物要素的观测和记载，其中物理要素包括气象要素和有关的土壤要素，生物要素包括生物的生长发育特征和产量结构分析。农业气象观测是农业气象业务、服务和科研的基础。
一、农业气象观测网
农业气象观测网由农业气象试验站和农业气象基本观测站组成。农业气象试验站分为国家级和省级两级，国家级农业气象试验站，既是农业气象试验研究基地，又是国家农业气象观测网的骨干，承担着业务服务和试验研究的双重任务。农业气象基本观测站也分为国家级和省级两级，国家级农业气象基本观测站是国家和省农业气象观测网的主体；省级农业气象基本观测站是各省根据需要而设立的。
1986年，山东省共有农业气象观测站34个。其中，国家级农业气象试验站1个，国家级农业气象基本观测站11个，省级农业气象基本观测站22个。1989年10月，按照国家气象局要求，省气象局对农业气象观测站网和工作任务进行了调整，将济阳、莱州、莒县、德州、曹县5个省级农业气象基本站调整为国家农业气象基本站。1992年8月，省气象局撤销了平邑县省级农业气象基本站。1993年5月，省气象局又对农业气象观测站网进行了一次较大调整，撤销14个省级农业气象基本站的作物观测任务。由于种植结构调整、观测地段失去代表性等原因，省气象局对部分观测站点和观测作物也作了相应的调整。到2005年，山东省有农业气象观测站19个。其中，国家级农业气象试验站1个，国家级农业气象基本观测站16个，省级农业气象基本观测站2个。
2005年山东省农业气象观测站一览表
表2-4
┏━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ 分类 │ 站名 │ 观测项目 ┃
┠──────────┼──────────────────┼──────────────────────┨
┃ 国家级农业 │ 泰安 │ 作物观测：小麦、玉米。 ┃
┠──────────┤ ├──────────────────────┨
┃ 气象试验站 │ │ 土壤水分观测，自然物候观测。 ┃
┠──────────┼──────────────────┼──────────────────────┨
┃国家级农业气象基本站│济阳、胶州、淄博、福山、莱阳、莱州、│ 作物观测： ┃
┃ │寒亭、济宁、文登、莒县、临沂、德州、│ 济阳观测玉米、棉花； ┃
┃ │聊城、惠民、菏泽、曹县 │胶州、淄博、莱阳、寒亭、济宁、莒县、聊城、菏┃
┃ │ │泽观测小麦、玉米；福山、莱州、文登观测小麦、┃
┃ │ │花生；临沂观测小麦、水稻； ┃
┃ │ │ 德州、惠民、曹县观测小麦、棉花。土壤水分观 ┃
┃ │ │测，自然物候观测。 ┃
┠──────────┼──────────────────┼──────────────────────┨
┃ 省级农业气象基本站 │ 高密、肥城 │ 作物观测：高密观测玉米，肥城观测花生。 ┃
┃ │ │ 土壤水分观测。 ┃
┗━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
二、农业气象观测规范
农业气象观测规范规定了土壤水分、农业小气候观测和生物要素观测的技术要求。1986年至1994年2月底前，农业气象观测执行中央气象局1979年6月印发的《农业气象观测方法》。1994年3月1日起，执行中国气象局印发的《农业气象观测规范》，其中，棉花、花生、玉米、水稻的生育状况观测及土壤水分湿度测定从1994年春季播种时开始执行，冬小麦观测从1994年开始播种时执行。
三、农业气象观测项目
农业气象观测项目主要有农作物观测、土壤水分观测和自然物候观测。
（一）农作物观测
通过对农作物的观测，鉴定农业气象条件对农作物生长发育和产量形成及品质的影响，为农业气象情报、预报以及农作物的气候评价等提供依据。根据为农业服务的需要，选择气候、土壤、作物以及生产水平有代表性的农业气象站组成农作物观测网。
1986—1992年，山东省观测的农作物有小麦、玉米、水稻、地瓜、谷子、花生、大豆、棉花8种。1993年5月1日起，省气象局对农作物观测站点进行调整，小麦观测站点由25个调整为16个， 玉米由14个调整为10个， 水稻由3个调整为1个，花生由6个调整为5个，棉花由8个调整为6个；同时取消地瓜、大豆、谷子3种作物的观测。2002年后，又作个别调整。到2005年，山东省19个农业气象观测站对小麦、玉米、水稻、花生和棉花5种农作物开展观测。其中，小麦观测点16个、玉米观测点11个、水稻观测点1个、花生和棉花观测点各4个。
2005年山东省农业气象观测站观测任务一览表
表2-5
┏━━━┯━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ 观测 │观测站数( │ 观测站名 │ 观测内容 ┃
┃ 作物 │个） │ │ ┃
┠───┼─────┼───────────────────────────┼──────────────┨
┃ 小麦 │ 16 │胶州、淄博、福山、莱阳、莱州、寒亭、济宁、泰安、文登、│ 1.发育期观测； ┃
┃ │ │莒县、临沂、德州、聊城、惠民、菏泽、曹县 │2.生长状况测定项目：高度、密┃
┠───┼─────┼───────────────────────────┤度、产量因素、状况评定； ┃
┃ 玉米 │ 11 │济阳、胶州、淄博、莱阳、寒亭、高密、济宁、泰安、莒县、│ 3.产量结构分析； ┃
┃ │ │聊城、菏泽 │ 4.田间工作记载； ┃
┃ │ │ │ 5.农业气象灾害调查。 ┃
┠───┼─────┼───────────────────────────┼──────────────┨
┃ 水稻 │ 1 │ 临沂 │ ┃
┠───┼─────┼───────────────────────────┼──────────────┨
┃ 花生 │ 4 │ 福山、莱州、文登、肥城 │ ┃
┠───┼─────┼───────────────────────────┼──────────────┨
┃ 棉花 │ 4 │ 济阳、德州、惠民、曹县 │ ┃
┗━━━┷━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━┛
农作物观测包括发育期观测、生长状况测定、产量结构分析、农业气象灾害、病虫害的观测和调查、主要田间工作记载等。农作物发育期观测是根据作物外部形态变化，记载作物从播种到成熟的整个生育过程中发育期出现的日期，以了解发育速度和进程，分析各时期与气象条件的关系，鉴定农作物生长发育的农业气象条件。观测农作物生长状况是为了鉴定气象条件对作物生长的影响和提供产量预报资料。作物生长状况测定内容主要包括作物生长高度、密度、产量因素、生长状况评定和大田生育状况观测调查。产量结构分析是对构成产量各因素之间的相互组合进行分析测定，以便综合分析鉴定全生育期中农业气象条件对作物生长发育及产量形成影响的利弊程度。农业气象灾害和病虫害往往使农作物生长和发育受到抑制或损害，造成产量减少或品质下降。开展农业气象灾害和病虫害观测和调查是为了及时、准确地提供情报，为组织防灾抗灾和指导农业生产服务。观测记载的气象灾害主要有干旱、洪涝、连阴雨、风灾、雹灾、霜冻、干热风等。病虫害观测一般在农作物生育状况观测地段上及时进行，主要观测记载病虫害的发生、蔓延及对作物的危害程度。田间管理要详细记载作物从播种前的整地到作物收获晾晒所采用的各项农业技术措施的名称、数量、质量及效果。其目的主要是评定农业生产措施对作物生长发育产量形成的影响和鉴定农业气象条件对田间栽培的影响。
（二）土壤水分测量
土壤水分测量是分析旱涝、评价其对农作物影响，提出防灾抗灾建议的重要依据。
1986年，全省除省气象台、青岛市气象台等位于大城市的气象台及泰山、成山头等少数气象站外，其他气象台站都进行土壤水分测量。1993年，省气象局对土壤墒情报的发报站作了调整，由原来的115个调整为60个。
2005年山东省测量土壤墒情站一览表
表2-6
┏━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━━━┯━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ 测定 │ 上传地点 │ 站类别 │ 站数 │ 站名 ┃
┃ 日期 │ │ │（个）│ ┃
┠─────┼──────┼─────────┼───┼─────────────────────────┨
┃每旬第3天 │国家气象中心│国家级农业气象试验│ 1 │ 泰安 ┃
┃、第8天 │ │站 │ │ ┃
┃ │ ├─────────┼───┼─────────────────────────┨
┃ │ │国家级农业气象基本│ 16 │济阳、胶州、淄博、福山、莱阳、莱州、寒亭、济宁、文┃
┃ │ │站 │ │登、莒县、临沂、德州、聊城、惠民、菏泽、曹县 ┃
┠─────┼──────┼─────────┼───┼─────────────────────────┨
┃每旬第3天 │省气象信息中│省级农业气象基本站│ 2 │ 高密、肥城 ┃
┃ │心 │ │ │ ┃
┠─────┼──────┼─────────┼───┼─────────────────────────┨
┃每旬第8天 │省气象信息中│ 省定测墒站 │ 41 │长清、章丘、即墨、平度、沂源、枣庄、台儿庄、滕州、┃
┃ │心 │ │ │垦利、广饶、蓬莱、招远、青州、诸城、安丘、临朐、兖┃
┃ │ │ │ │州、微山、金乡、新泰、东平、荣成、乳山、曰照、莱 ┃
┃ │ │ │ │芜、沂水、苍山、平邑、莒南、乐陵、临邑、武城、临 ┃
┃ │ │ │ │清、阳谷、冠县、高唐、滨州、沾化、单县、巨野、郓城┃
┗━━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
土壤水分测量地段。分为固定地段和作物观测地段两种类型。固定地段一般要求测定0～10厘米、10厘米～20厘米、20厘米～30厘米、30厘米～40厘米、40厘米～50厘米5层的土壤水分。承担农作物观测任务的农业气象站还要增加测量作物观测地段这5层的土壤水分。
土壤水分测量项目。包括土壤含水率、土壤相对湿度、土壤水分总贮存量和有效水分贮存量。同时，对地下水位、干土层厚度、降水渗透深度进行观测。为掌握土壤水文、物理特性，每个站均需在510年内测定一次土壤容重、田间持水量和凋萎湿度。
土壤水分测量时间。按省气象局规定，常规土壤水分测量时间从“立春”后冻土小于10厘米时，在每旬第8天测墒发报。每年12月当冻土深度达10厘米时停止测墒发报。2004年，根据中国气象局要求，国家农业气象观测站除每旬第8天测墒外，将原3—6月和9—11月每旬第3天加测土壤湿度改为全年每旬第3天加测土壤湿度。
土壤水分测量方法。1986—2005年，主要采用烘干称重法测量土壤水分。按照中国气象局“八五”农业气象监测系统建设方案，1995年，济阳、莱阳、寒亭、泰安、文登、莒县、聊城和惠民8个农业气象站安装了土壤水分中子仪。中子仪是一种快速、不破坏土壤结构且不受土壤中水分的物理状态影响的土壤水分测量工具。由于仪器质量问题，安装的中子仪一直未能正常运行，于1998年7月停止使用。2004年11月和2005年4月，省气象局先后在莱阳、泰安、惠民、菏泽和寒亭、莒县、聊城农业气象观测站安装自动土壤水分测量仪。2005年8月1日，各土壤水分自动观测站开始上传资料。同年9月起，开展自动观测与人工观测资料的对比，对比时间为13个月。对比观测取土层次最深至100厘米，测量时间为每旬第8日下午取样观测。
（三）自然物候观测
物候指自然环境中植物、动物生命活动的季节现象和一年中特定时间出现的某些气象、水文现象。物候现象是生物节律与环境条件的综合反映。从气象条件来说，它不仅反映了当时的天气条件，而且反映了过去一段时间气象条件影响的积累情况。物候观测资料可以预告农事活动，对作物引种、布局和农业气象预报等方面具有广泛的应用价值。
山东省17个国家级农业气象站均开展物候观测并执行《农业气象观测规范》自然物候分册的各项规定。物候观测对象以当地常见、分布较广、指示性强，对季节变化反应明显，与农业生产关系密切，群众常见的为主。植物物候观测主要观测发芽、展叶、开花、果实成熟、叶变色、落叶等发育期出现的时间；动物物候观测记载始见、始鸣、绝见、终鸣等时间；气象、水文现象主要观测霜、雪、闪电、雷声等气象现象的初终日期和土壤、池塘、湖泊、河流解冻和冻结等出现日期。
山东省各农业气象站物候观测种类一览表
表2-7
┏━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ 木本植物 │ 加拿大杨、旱柳、苹果、刺槐、毛白杨、榆树、北京杨、垂柳、悬铃木、泡桐、白蜡、槐树、桃 ┃
┃ │树、小叶杨、皂荚、紫薇、楝树、枣树、侧柏、梧桐、合欢、葡萄、紫丁香 ┃
┠────────┼───────────────────────────────────────────┨
┃ 草本植物 │ 藜、蒲公英、车前、芍药、茅草、苍耳、芦苇、莲、野菊花、狗尾草 ┃
┠────────┼───────────────────────────────────────────┨
┃ 动物 │ 豆雁、家燕、大杜鹃、蚱蝉、蜜蜂、青蛙、蟋蟀、四声杜鹃 ┃
┠────────┼───────────────────────────────────────────┨
┃ 气象、 │ 1. 霜：终霜、初霜日期； ┃
┃ 水文现象 │ 2. 雪：初雪、终雪、积雪融化、初次积雪日期； ┃
┃ │ 3.雷：初雷、终雷日期； ┃
┃ │ 4. 闪电：初见、终见日期； ┃
┃ │ 5. 土壤：开始冻结、解冻日期； ┃
┃ │ 6. 河流、池塘、湖泊：冻结、解冻日期； ┃
┃ │ 7. 严寒开始。 ┃
┗━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛